图1 为900℃ 高温氧化实验的氧化动力学曲线，从图中可见，原始TiAl 基合金曲线呈现抛物线( 0 ～ 20h) -直线( 20 ～ 50h) -二次线型( 50 ～ 80h) 的渐变特征。这符合Wagner 定律: 氧化初期TiO2优于Al2O3生长; 继续氧化则氧化层增厚并形成外层富含TiO2，内层夹杂TiO2，Al2O3的层结构; 氧化后期表层疏松TiO2剥落，O 扩散加剧，进入加速氧化阶段。
图1 Cr-Si 合金化与原始TiAl 基合金氧化动力学曲线
原始TiAl 基合金氧化层横截面SEM 形貌( 图2a) 也证明了这种推论: 氧化层厚达50μm，夹杂有大量孔洞，氧化层已部分剥落，内层与基体界面存在裂纹。其性能不足可简单归咎于疏松，脆性TiO2的大量形成。
反观Cr-Si 合金渗层氧化后表面形貌( 图2b) ，其氧化层厚度较薄，不到20μm，层内氧化物组织致密，与基体结合牢固，无剥落迹象。另外，值得注意的是，氧化层内层明显存在一层连续、致密的黑色氧化阻隔层，该层以下无氧化迹象。
图2 原始TiAl基合金(a)与Cr-Si合金化合金渗层(b)高温氧化横截面形貌
从图3 的合金渗层的氧化层X 射线衍射图谱分析可知，该氧化阻隔层为Al2O3，连续Al2O3阻隔层形成机理在于: 氧化前的合金过渡层中组成相Al8Cr5和Al3Ti 造成该区域Al 浓度高于形成连续氧化物的“临界浓度”，促进保护性的Al2O3膜形成。
图3 Cr-Si合金渗层(a)与原始TiAl基合金(b)氧化层X射线衍射图谱
从图3 氧化层X 射线衍射结果还可以看出，合金渗层的Laves 相与Cr3 Si 在氧化过程中形成四角晶型的CrO2，CrO2较之易挥发的CrO3稳定性好，有利于降低氧的扩散系数; 另外，Si 以固溶原子的形式存在于CrO2中，具有提高氧化物与基体间黏结能力的效果。由于合金氧化渗层具有这些形貌与结构特点，所以其氧化增重-时间曲线呈现典型抛物线型，说明氧化动力逐步减小直至完全被抑制。
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